JP6175862B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真方式が採用される画像形成装置に関する。
画像形成装置として、複数のカートリッジを装置本体に対して着脱自在に備えるタンデム型のカラープリンタが知られている。
そのようなカラープリンタとして、例えば、複数のカートリッジを並べて支持するカートリッジトレイを、装置本体に対してスライド移動可能に保持するカラープリンタが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2008−165025号公報
本発明の目的は、新しい画像形成装置を提供することにある。
上記した目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、本体電極を有する装置本体と、上下方向と略直交する第1方向に延び、画像形成に用いられるプロセス体と、本体電極と接触可能な受電部であって、本体電極からプロセス体に供給される電力を受ける受電部とを有するカートリッジと、カートリッジを支持し、装置本体外の第1位置と、装置本体内の第2位置との間を上下方向および第1方向の両方と略直交する第2方向に沿って移動するように構成された支持部材と、カートリッジが支持部材に支持されているときに、本体電極と受電部とが接触しない位置である第3位置から、本体電極と受電部とが接触する位置である第4位置へ、第1方向に沿って、カートリッジを移動させるように構成されている第1移動機構とを備えていることを特徴としている。
本発明の画像形成装置では、新しい画像形成装置を提供することができる。
図1は、本発明の画像形成装置の第1実施形態のプリンタを示す中央断面図である。 図2は、図1に示すドロワユニットおよび本体ケーシングの平面図であって、ドロワフレームが引出位置にある状態を示す。 図3Aは、図2に示すドロワユニットおよび本体ケーシングの平面図であって、ドロワフレームが中間位置にある状態を示す。図3Bは、図3Aに示すドロワユニットおよび本体ケーシングの平面図であって、ドロワフレームが装着位置にある状態を示す。 図4は、図2に示すドロワユニットおよび本体ケーシングの右側面図であって、ドロワフレームが引出位置にある状態を示す。 図5Aは、図4に示すドロワユニットおよび本体ケーシングの右側面図であって、ドロワフレームが中間位置にある状態を示す。図5Bは、図5Aに示すドロワユニットおよび本体ケーシングの右側面図であって、ドロワフレームが装着位置にある状態を示す。 図6Aは、図5Aに示すドロワユニットおよび本体ケーシングの正面図であって、ドロワフレームが中間位置にある状態を示す。図6Bは、図6Aに示すドロワユニットおよび本体ケーシングの正面図であって、ドロワフレームが装着位置にある状態を示す。 図7Aは、本発明の画像形成装置の第2実施形態に係る、ドロワユニットおよび本体ケーシングの正面図であって、ドロワフレームが中間位置にある状態を示す。図7Bは、図7Aに示すドロワユニットおよび本体ケーシングの正面図であって、ドロワフレームが装着位置にある状態を示す。 図8Aは、本発明の画像形成装置の第3実施形態に係る、ドロワユニットおよび本体ケーシングの平面図であって、ドロワフレームが引出位置にある状態を示す。図8Bは、図8Aに示すドロワユニットおよび本体ケーシングの平面図であって、ドロワフレームが引出位置と中間位置との間にある状態を示す。 図9Aは、図8Bに示すドロワユニットおよび本体ケーシングの平面図であって、ドロワフレームが中間位置にある状態を示す。図9Bは、図9Aに示すドロワユニットおよび本体ケーシングの平面図であって、ドロワフレームが装着位置にある状態を示す。 図10Aは、図9Bに示すドロワユニットおよび本体ケーシングの正面図であって、プロセスカートリッジが退避位置にある状態を示す。図10Bは、図10Aに示すドロワユニットおよび本体ケーシングの正面図であって、プロセスカートリッジが進出位置にある状態を示す。
1.プリンタの全体構成
図1に示すように、画像形成装置の一例としてのプリンタ1は、横置きタイプのダイレクトタンデム型カラーレーザプリンタである。プリンタ1は、装置本体の一例としての本体ケーシング2内に、用紙Pを給紙するための給紙部3と、給紙された用紙Pに画像を形成するための画像形成部4と、画像が形成された用紙Pを排紙するための排紙部5とを備えている。
なお、以下の説明において、プリンタ1の方向に言及するときには、プリンタ1を水平に載置した状態を上下の基準とする。すなわち、図1の紙面上方が上方であり、紙面下方が下方である。また、図1の紙面右方が前方であり、図1の紙面左方が後方である。また、プリンタ1を前方から見たときを左右の基準とする。つまり、図1の紙面手前が左方であり、紙面奥が右方である。
また、上下方向が鉛直方向であり、前後方向および左右方向が水平方向である。なお、左右方向は第1方向の一例であり、前後方向は第2方向の一例である。また、左方は第1方向の一方側であり、右方は第1方向の他方側である。また、前方は第2方向の一方側であり、後方は第2方向の他方側である。
(1)本体ケーシング
本体ケーシング2は、給紙部3および画像形成部4を収容する側面視略矩形状のボックス状を有している。本体ケーシング2は、本体開口部6を有する前壁と、フロントカバー7とを備えている。フロントカバー7は、その下端部を支点として、本体開口部6を閉鎖する閉鎖位置と、本体開口部6を開放する開放位置とに揺動可能である。
(2)給紙部
給紙部3は、用紙Pを収容する給紙トレイ8を備えている。給紙トレイ8は、本体ケーシング2内の底部に着脱自在に装着されている。給紙トレイ8は、給紙ガイド9と、1対のレジストローラ10とを有している。
給紙トレイ8に収容されている用紙Pは、1枚ごとに捌かれ、給紙ガイド9にガイドされて、両レジストローラ10間に向けて上方へ向かうに従って、後方へUターンするように給紙され、所定のタイミングで、画像形成部4における後述する感光ドラム18と、後述する搬送ベルト27との間に向けて搬送される。
(3)画像形成部
画像形成部4は、スキャナユニット11、ドロワユニット12、転写ユニット13、および定着ユニット14を備えている。
(3−1)スキャナユニット
スキャナユニット11は、本体ケーシング2の上部に配置されている。スキャナユニット11は、後述する複数の感光ドラム18のそれぞれに向けて、画像データに基づいて、レーザービームをそれぞれ出射し、感光ドラム18を露光する。
(3−2)ドロワユニット
ドロワユニット12は、本体ケーシング2の上下方向略中央であって、スキャナユニット11の下方に配置されている。
ドロワユニット12は、カートリッジの一例としてのプロセスカートリッジ17を、各色に対応して複数すなわち4つ備えている。
複数のプロセスカートリッジ17のそれぞれは、前後方向に互いに間隔を隔てて並列配置されている。
複数のプロセスカートリッジ17のそれぞれは、感光ドラム18と、帯電ローラ19と、プロセス体の一例としての現像ローラ20と、供給ローラ21と、層厚規制ブレード22とを備えている。
感光ドラム18は、左右方向に延びる略円筒形状を有している。また、感光ドラム18は、プロセスカートリッジ17の下端部に配置され、回転可能に構成されている。また、感光ドラム18の下端部は、プロセスカートリッジ17から露出している。
帯電ローラ19は、左右方向に延びる略円柱形状を有している。また、帯電ローラ19は、感光ドラム18の後上方に配置されており、帯電ローラ19の前下端部が、感光ドラム18に接触している。
現像ローラ20は、左右方向に延びる略円柱形状を有している。また、現像ローラ20は、感光ドラム18の上方に配置されており、現像ローラ20の下端部が、感光ドラム18に接触している。
供給ローラ21は、左右方向に延びる略円柱形状を有している。また、供給ローラ21は、現像ローラ20の上方に配置されており、供給ローラ21の下端部が、現像ローラ20に接触している。
層厚規制ブレード22は、現像ローラ20に対して後方から接触している。
また、プロセスカートリッジ17は、現像ローラ20および層厚規制ブレード22の上方の空間に、各色に対応するトナーを収容している。つまり、プロセスカートリッジ17内のトナーは、供給ローラ21の周囲に存在する。
そして、供給ローラ21は、プロセスカートリッジ17内のトナーを現像ローラ20に供給する。このとき、供給ローラ21と、現像ローラ20とは、それらの間で、トナーを正極性に摩擦帯電する。
次いで、層厚規制ブレード22が、現像ローラ20の回転に伴って、帯電されたトナーの厚みを規制する。これによって、現像ローラ20の表面は、一定厚さの薄層となったトナー層を担持する。
一方、感光ドラム18の表面は、帯電ローラ19により、感光ドラム18の回転に伴って、一様に正帯電される。そして、スキャナユニット11が、帯電する感光ドラム18の表面に向けて、レーザービームを出射し、感光ドラム18の表面を露光する。これによって、感光ドラム18の表面には、用紙Pに形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
そして、現像ローラ20は、現像ローラ20の表面に担持され、かつ、正帯電されているトナーを、感光ドラム18の表面に形成される静電潜像に供給する。これにより、感光ドラム18の表面は、反転現像によるトナー像を担持する。つまり、現像ローラ20、供給ローラ21および帯電ローラ19は、画像形成に用いられる。
(3−3)転写ユニット
転写ユニット13は、本体ケーシング2内において、給紙部3の上方であって、ドロワユニット12の下方において、前後方向に沿って配置されている。
転写ユニット13は、駆動ローラ25と、従動ローラ26と、ベルトの一例としての搬送ベルト27と、複数の転写ローラ28とを備えている。
駆動ローラ25および従動ローラ26は、前後方向に間隔を隔てて配置されている。搬送ベルト27は、駆動ローラ25および従動ローラ26の周りに巻回される。複数の転写ローラ28は、複数の感光ドラム18のそれぞれに対応しており、対応する感光ドラム18と、搬送ベルト27の上方部分を挟むように、対応する感光ドラム18の下方に配置されている。
そして、搬送ベルト27は、給紙部3から給紙された用紙Pを、前方から後方に向かって、各感光ドラム18と各転写ローラ28とが対向する転写位置を順次通過するように搬送する。さらに、転写ローラ28は、用紙Pが転写位置を通過するときに、各感光ドラム18に担持されている各色のトナー像を、用紙Pに順次転写する。
(3−4)定着ユニット
定着ユニット14は、転写ユニット13の後上方に配置され、加熱ローラ29と、加圧ローラ30とを備えている。加圧ローラ30は、加熱ローラ29に対して前下方に配置されており、加圧ローラ30の前上端部が加熱ローラ29に接触している。
加熱ローラ29と、加圧ローラ30とは、カラー画像が転写された用紙Pが加熱ローラ29と加圧ローラ30との間を通過する間に、加熱および加圧する。これによって、カラー画像が用紙Pに熱定着される。
(4)排紙部
排紙部5は、定着ユニット14の上方に配置されており、排紙ガイド32と、排紙口33と、1対の排紙ローラ34と、排紙トレイ35とを備えている。
定着ユニット14において、トナー像が熱定着された用紙Pは、排紙ガイド32にガイドされて、排紙口33に向けて、上方へ向かうにつれて、前方へUターンするように搬送され、1対の排紙ローラ34間を通って、排紙トレイ35上に排紙される。
2.ドロワユニットの詳細
ドロワユニット12は、図2および図4に示すように、支持部材の一例としてのドロワフレーム39と、前述した複数のプロセスカートリッジ17とを備えている。なお、図2〜図3Bでは、説明の便宜上、複数のプロセスカートリッジ17のうち、最も前方のプロセスカートリッジ17のみ記載し、その他のプロセスカートリッジ17を省略している。
(1)ドロワフレーム
ドロワフレーム39は、詳しくは後述するが、図1に示すように、本体ケーシング2内に装着される第5位置の一例としての装着位置と、図4に示すように、本体ケーシング2外に引き出される第1位置の一例としての引出位置とに移動するように構成されている。
ドロワフレーム39は、図2に示すように、平面視略矩形の枠形状を有し、1対の側壁40と、前壁42と、後壁43と、区画壁44とを備えている。
1対の側壁40は、左右方向に互いに間隔を隔てて配置されている。また、1対の側壁40のそれぞれは、図6Aに示すように、正面視L字状であり、図4に示すように、前後方向に延びている。
詳しくは、側壁40は、本体部46と、カートリッジ支持壁45とを備えている。本体部46は、図4に示すように、前後方向に延びる側面視略矩形の板状である。カートリッジ支持壁45は、図2に示すように、前後方向に延びる平面視略矩形の板状であり、図6Aに示すように、本体部46の左右方向内面の下端部から、左右方向内方に突出している。
なお、以下の説明において、1対の側壁40のうち、右方の側壁40を右側壁40Rとし、左方の側壁40を左側壁40Lとする。
左側壁40Lの本体部46の上下方向長さは、図6Aに示すように、右側壁40Rの本体部46の上下方向長さよりも短い。
前壁42は、図2に示すように、左右方向に延びる正面視略矩形の板状であり、1対の側壁40の前端部間を連結している。
後壁43は、左右方向に延びる背面視略矩形の板状であり、1対の側壁40の後端部間を連結している。
区画壁44は、左右方向に延びる正面視略矩形の板状であり、ドロワフレーム39の内部空間を前後方向に等分するように、前後方向に間隔を隔てて複数配置されている。また、区画壁44の左右両端部は、1対の側壁40のそれぞれに接続されている。
より具体的には、区画壁44は、ドロワフレーム39の前壁42から後壁43までの間を略4等分するように、3つ配置されている。つまり、ドロワフレーム39は、その内部空間が複数、具体的には4つの空間に区画されており、それらの空間のそれぞれが、プロセスカートリッジ17を収容するためのカートリッジ収容部47として機能する。
詳しくは、最も前方のカートリッジ収容部47は、前壁42と、最も前方の区画壁44と、1対の側壁40の対応する部分とにより区画されている。前方から2つ目のカートリッジ収容部47は、最も前方の区画壁44と、前方から2つ目の区画壁44と、1対の側壁40の対応する部分とにより区画されている。前方から3つ目のカートリッジ収容部47は、前方から2つ目の区画壁44と、最も後方の区画壁44と、1対の側壁40の対応する部分とにより区画されている。最も後方のカートリッジ収容部47は、最も後方の区画壁44と、後壁43と、1対の側壁40の対応する部分とにより区画されている。
また、ドロワフレーム39は、図4に示すように、その右側壁40Rにおいて、貫通穴50と、開口部48とを有している。
貫通穴50は、複数のカートリッジ収容部47のそれぞれに対応して複数配置されている。より具体的には、貫通穴50は、右側壁40Rの本体部46に前後方向に間隔を隔てて4つ配置されており、略円形状を有し、本体部46を左右方向に貫通している。
これによって、各カートリッジ収容部47は、対応する貫通穴50を介して、ドロワフレーム39の外部と連通している。
開口部48は、複数のカートリッジ収容部47のそれぞれに対応して複数配置されている。より具体的には、開口部48は、右側壁40Rにおいて、複数の貫通穴50のそれぞれの後下方に配置されており、前後方向に間隔を隔てて複数、具体的には4つ配置されている。
開口部48は、詳しくは後述するが、当接部材71のガイド部72の通過を許容するように、本体部46の下方部分からカートリッジ支持壁45の右方部分にわたって配置されている。詳しくは、開口部48は、本体部46の下方部分を左右方向に貫通し、かつ、カートリッジ支持壁45の右方部分を上下方向に貫通している。これによって、各カートリッジ収容部47は、対応する開口部48を介して、ドロワフレーム39の外部と連通している。
また、ドロワフレーム39は、図2に示すように、第2移動機構の一例としての付勢部材49を備えている。
付勢部材49は、複数のカートリッジ収容部47のそれぞれに対応して複数、具体的には、4つ備えられている。
詳しくは、付勢部材49は、各カートリッジ収容部47内に1つずつ配置されるように、左側壁40Lの本体部46の右方に隣接され、前後方向に間隔を隔てて4つ配置されている。
付勢部材49は、図6Aに示すように、弾性体である板ばねからなり、その上方部分が前後方向に延び、その下方部分が、上方部分の下端部から連続して、下方に向かうにつれて右方に傾斜している。そして、付勢部材49は、その上方部分が、左側壁40Lの本体部46の右面に固定されており、その下端部は、左側壁40Lのカートリッジ支持壁45の上面から上方に離間している。
(2)プロセスカートリッジ
複数のプロセスカートリッジ17のそれぞれは、図4に示すように、対応するカートリッジ収容部47のそれぞれに着脱可能に収容されている。なお、ドロワフレーム39は、図6Aに示すように、左側壁40Lのカートリッジ支持壁45の上面、および、右側壁40Rのカートリッジ支持壁45の上面が、プロセスカートリッジ17の下端部に当接することにより、プロセスカートリッジ17を支持している。
プロセスカートリッジ17は、略ボックス形状の筐体60を備えている。筐体60の下端部は、図1に示すように、開放されており、図6Aに示すように、感光ドラム18の下端部が露出している。また、筐体60の左右方向の寸法は、左側壁40Lの本体部46と、右側壁40Rの本体部46との間の間隔よりも短い。そのため、プロセスカートリッジ17は、カートリッジ収容部47に収容された状態において、左右方向に移動可能である。
また、筐体60は、その左壁において、電極保持部61を有している。電極保持部61は、左右方向に延びる略角柱状を有し、筐体60の左面における上方部分から左方に向かって突出している。
電極保持部61は、受電部の一例としての電極接点64を備えている。電極接点64は、左右方向に延びる略角柱を有し、電極保持部61の左面における略中央から左方に向かって突出している。電極接点64は、図示しないが、筐体60の内部と電気的に接続されており、後述する本体ケーシング2の電極ユニット76からの電力を受けて、その電力を感光ドラム18と、帯電ローラ19と、現像ローラ20と、供給ローラ21とに供給するように構成されている。
また、筐体60は、その右壁において、図4に示すように、駆動受け部の一例としてのカートリッジカップリング62を備えている。
カートリッジカップリング62は、側面視略円形の円板状を有し、筐体60の右壁の後方部分略中央に配置されている。カートリッジカップリング62は、その中央に、凹部63を有している。凹部63は、カートリッジカップリング62の径方向に延びる側面視略長方形状であり、カートリッジカップリング62の右面から左方に向かって凹んでいる。
また、カートリッジカップリング62は、プロセスカートリッジ17がカートリッジ収容部47に収容された状態において、対応する貫通穴50を介して、右方から露出している。
カートリッジカップリング62は、図示しないが、後述する本体カップリング79からの駆動力を受けて、その駆動力を感光ドラム18と、帯電ローラ19と、現像ローラ20と、供給ローラ21とに伝達するように、図示しないギア列に接続されている。
そして、プロセスカートリッジ17は、図6Aに示すように、対応するカートリッジ収容部47に収容された状態において、筐体60が付勢部材49により、右方に向かって付勢されることにより、常には、カートリッジ収容部47において相対的に右方に片寄せされた退避位置に位置している。なお、退避位置が、第3位置の一例である。
プロセスカートリッジ17が退避位置にある状態において、筐体60の電極保持部61の左面は、図2に示すように、ドロワフレーム39の左側壁40Lの左面と略面一である。
3.本体ケーシングの詳細
本体ケーシング2は、図6Aに示すように、1対の本体側壁70と、本体電極の一例としての電極ユニット76と、駆動供給部の一例としての本体カップリング79と、当接部材71とを備えている。
1対の本体側壁70は、左方の本体側壁70Lと、左右方向に間隔を隔てて配置された右方の本体側壁70Rとを有している。
左方の本体側壁70Lは、電極挿通穴74を有している。電極挿通穴74は、複数のプロセスカートリッジ17のそれぞれの電極接点64に対応して複数配置されている。より具体的には、電極挿通穴74は、左方の本体側壁70Lの右面の上方部分において、前後方向に間隔を隔てて4つ配置され、左方の本体側壁70Lを左右方向に貫通している。
右方の本体側壁70Rは、カップリング挿通穴75を有している。カップリング挿通穴75は、複数のプロセスカートリッジ17のそれぞれのカートリッジカップリング62に対応して複数配置されている。より具体的には、カップリング挿通穴75は、本体側壁70の上下方向略中央部分において、前後方向に間隔を隔てて4つ配置され、右方の本体側壁70Rを左右方向に貫通している。
電極ユニット76は、左方の本体側壁70Lの電極挿通穴74内に配置されており、電極挿通穴74に対応して複数、具体的には4つ備えられている。電極ユニット76は、図示しないが、本体ケーシング2に設けられる電源と電気的に接続されている。
電極ユニット76は、ばね部材78と、本体側接点77とを備えている。
ばね部材78は、左右方向に延びる空心コイル状を有し、その左端部は、本体側壁70に対して相対移動不能に固定されている。
本体側接点77は、左右方向に延びる略円柱形状を有し、その左端部が、ばね部材78の右端部に固定されている。これによって、本体側接点77は、左右方向に移動可能であり、ばね部材78により、常には、右方に向かって付勢されている。
本体カップリング79は、右方の本体側壁70Rのカップリング挿通穴75内に配置されており、カップリング挿通穴75に対応して複数、具体的には4つ備えられている。
本体カップリング79は、円柱部81と、凸部80とを備えている。円柱部81は、左右方向に延びる略円柱形状を有している。凸部80は、カートリッジカップリング62の凹部63に挿入可能に構成され、円柱部81の左面から左方に向かって突出している。
そして、本体カップリング79は、図6Bにおいて実線で示すように、凸部80がカップリング挿通穴75内に位置する駆動伝達位置と、図6Bにおいて仮想線で示すように、凸部80が右方の本体側壁70Rよりも左方に位置する駆動伝達位置との間を移動するように構成されている。また、本体カップリング79は、図示しないが、本体ケーシング2が備えるモータなどの駆動源から駆動力が伝達されるように構成され、駆動力が伝達されたときに、回転するように構成されている。
当接部材71は、図2に示すように、複数のプロセスカートリッジ17に対応して複数、具体的には4つ備えられている。また、当接部材71は、左方から見て、各カップリング挿通穴75の後下方に位置するように、右方の本体側壁70Rの下方部分の左方に隣接配置されている。
当接部材71は、図6Aに示すように、固定部73と、ガイド部72とを有している。固定部73は、上下方向に延びる略角柱形状を有し、その下端部が本体ケーシング2の底部に固定されている。ガイド部72は、固定部73の上端部から、上方に向かうにつれて右方に傾斜しており、その上端部が、右方の本体側壁70Rの左面に固定されている。
また、本体ケーシング2は、図示しないが、公知の連動機構を有している。
図示しない連動機構は、フロントカバー7の開閉動作と連動しており、フロントカバー7を閉鎖位置と開放位置とに移動させることにより、図6Aおよび図6Bに示すように、ドロワフレーム39を、各感光ドラム18と搬送ベルト27とが接触する装着位置と、各感光ドラム18と搬送ベルト27とが離間する中間位置とに、略上下方向に沿って移動させるように構成されている。つまり、プロセスカートリッジ17を支持するドロワフレーム39は、第5位置に一例である装着位置と、第2位置の一例である中間位置とに、図示しない連動機構により、上下方向に沿って移動可能である。
また、図示しない連動機構は、詳しくは後述するが、フロントカバー7が開放位置にある状態において、各感光ドラム18と搬送ベルト27とが離間した状態でドロワフレーム39の中間位置と引出位置との間の移動をガイドするように構成されている。
4.プロセスカートリッジの着脱動作
(1)プロセスカートリッジの本体ケーシングに対する装着動作
プロセスカートリッジ17を本体ケーシング2に装着するには、まず、図4に示すように、フロントカバー7は、開放位置に配置されるとともに、ドロワフレーム39は、引出位置に配置される。
そして、プロセスカートリッジ17は、引出位置にあるドロワフレーム39のカートリッジ収容部47に対して、上方から挿入される。
(1−1)ドロワフレームの引出位置から装着位置への移動動作
次いで、ドロワフレーム39は、引出位置から前方に向かって押し込まれる。これによって、ドロワフレーム39は、図示しない連動機構により移動がガイドされ、図6Aに示すように、各感光ドラム18が搬送ベルト27と離間した状態で後方に向かって移動する。
このとき、ドロワフレーム39に支持されるプロセスカートリッジ17は、対応する付勢部材49により、退避位置に配置されている。そのため、プロセスカートリッジ17の電極接点64と、電極ユニット76の本体側接点77とは、前後方向に投影したときに重ならないように、左右方向に間隔を隔てて配置されている。
次いで、ドロワフレーム39がさらに後方に向かって移動すると、ドロワフレーム39は、図5Aに示すように、本体ケーシング2内に収容され、各開口部48が対応する当接部材71のガイド部72の上方に位置する中間位置に到達する。
つまり、ドロワフレーム39が中間位置にある状態において、ドロワフレーム39に支持されるプロセスカートリッジ17の感光ドラム18は、転写ユニット13の搬送ベルト27の上方に間隔を隔てて位置しており、左側壁40Lの開口部48は、当接部材71のガイド部72の上方に間隔を隔てて位置している。
次いで、フロントカバー7が、開放位置から閉鎖位置に移動される。
そうすると、ドロワフレーム39が、図示しない連動機構により、中間位置から下方に向かって移動する。
そうすると、ドロワフレーム39の開口部48が、図5Bおよび図6Bに示すように、当接部材71のガイド部72の通過を許容し、ドロワフレーム39に支持されるプロセスカートリッジ17の右下端部が、図6Bに示すように、開口部48を介して、当接部材71のガイド部72に上方から当接する。
そして、プロセスカートリッジ17は、ドロワフレーム39の移動に伴って、ガイド部72の傾斜にガイドされる。これによって、プロセスカートリッジ17は、当接部材71により、付勢部材49の付勢力に抗して徐々に退避位置から左方に向かって移動される。
次いで、ドロワフレーム39がさらに下方に向かって移動すると、ドロワフレーム39は、支持するプロセスカートリッジ17の感光ドラム18の下端部が搬送ベルト27に接触する装着位置に位置する。このとき、ドロワフレーム39の各貫通穴50は、対応する本体カップリング79の左方に配置され、プロセスカートリッジ17のカートリッジカップリング62は、貫通穴50を介して、本体カップリング79と左右方向に間隔を隔てて位置している。
また、プロセスカートリッジ17は、ドロワフレーム39が装着位置にある状態において、ガイド部72によるガイドが完了され、プロセスカートリッジ17の右下端部が、ガイド部72と固定部73との連続部分と接触している。これによって、プロセスカートリッジ17は、ドロワフレーム39内において左方に片寄せされた進出位位置に位置する。なお、進出位置が、第4位置の一例である。
このとき、筐体60の電極保持部61は、左側壁40Lよりも左方に突出しており、電極接点64が本体側接点77の右端部に接触している。これによって、電極ユニット76と電極接点64とが、電気的に接続され、図示しない電源からの電力が、電極ユニット76および電極接点64を介して、感光ドラム18、帯電ローラ19、現像ローラ20および供給ローラ21に供給可能となる。
つまり、当接部材71は、プロセスカートリッジ17を支持するドロワフレーム39が、中間位置から装着位置に到達するまでの間に、プロセスカートリッジ17を、ドロワフレーム39に対して相対的に、退避位置から進出位置へ左右方向に沿って移動させる。すなわち、第1実施形態では、当接部材71が、第1移動機構の一例である。
以上によって、プロセスカートリッジ17の本体ケーシング2に対する装着動作が完了する。
また、本体カップリング79は、図6Bに示すように、ドロワフレーム39が装着位置に配置された後、実線で示す駆動伝達解除位置から、仮想線で示す駆動伝達位置に移動される。そうすると、図示しないが、本体カップリング79の凸部80が、対応するカートリッジカップリング62の凹部63に相対回転可能に嵌まる。これによって、図示しない駆動源からの駆動力が、本体カップリング79およびカートリッジカップリング62を介して、感光ドラム18、帯電ローラ19、現像ローラ20および供給ローラ21に供給可能となる。
(2)プロセスカートリッジの本体ケーシングからの離脱動作
プロセスカートリッジ17を本体ケーシング2から離脱させるには、上記の装着動作と逆の手順に作業する。
詳しくは、まず、フロントカバー7が、閉鎖位置から開放位置に移動される。そうすると、図示しない連動機構が、図6Aおよび図6Bに示すように、ドロワフレーム39を装着位置から、上方に向かって移動させ、中間位置に位置する。
このとき、プロセスカートリッジ17と、当接部材71との当接が解除される。そうすると、プロセスカートリッジ17は、付勢部材49の付勢力により、進出位置から、右方に向かって移動され、退避位置に配置される。つまり、付勢部材49は、プロセスカートリッジ17を支持するドロワフレーム39が、装着位置から中間位置へ移動する間に、プロセスカートリッジ17を進出位置から退避位置へ移動させる。
これによって、プロセスカートリッジ17の電極接点64と、本体側接点77との接触が解除され、電極接点64と本体側接点77とが左右方向に離間される。
続いて、中間位置にあるドロワフレーム39は、図4に示すように、前方に向かって引き出される。
このとき、ドロワフレーム39は、図6Aに示すように、図示しない連動機構により、感光ドラム18と搬送ベルト27とが上下方向に離間した状態を維持したまま、中間位置から、図4に示すように、すべてのプロセスカートリッジ17が上方から露出されるまで引き出され、引出位置に位置する。
また、ドロワフレーム39が中間位置から引出位置の間を移動するときに、各電極接点64は、複数の本体側接点77の前上方を通過する。
次いで、カートリッジ収容部47に収容されたプロセスカートリッジ17は、仮想線で示すように、上方に持ち上げられることにより、ドロワフレーム39から離脱される。
これによって、プロセスカートリッジ17の本体ケーシング2からの離脱が完了する。
5.作用効果
(1)プリンタ1では、図6Aおよび図6Bに示すように、プロセスカートリッジ17が退避位置から進出位置へ、左右方向に沿って移動させることができるので、電極ユニット76に対して、電極接点64を接触させ、または、接触を解除させることができる。そのため、電極ユニット76を簡易に構成することができる。
例えば、電極ユニット76の位置は固定しておき、プロセスカートリッジ17の移動により、電極ユニット76と電極接点64とを接触状態としたり非接触状態としたりする構成とすれば、電極ユニット76を進退させる機構を省くことができる。その結果、電極ユニット76を簡易に構成でき、ひいては、プリンタ1を小型化することができる。
(2)また、本体ケーシング2は、図6Aおよび図6Bに示すように、搬送ベルト27を有し、プロセスカートリッジ17は、搬送ベルト27と接触可能な感光ドラム18を有し、ドロワフレーム39は、本体ケーシング2内において、搬送ベルト27と感光ドラム18とが接触しない位置である中間位置と、搬送ベルト27と感光ドラム18とが接触する位置である装着位置との間を略上下方向に沿って移動するように構成され、当接部材71は、プロセスカートリッジ17がドロワフレーム39に支持されているときに、ドロワフレーム39が中間位置から装着位置に到達するまでの間に、プロセスカートリッジ17を進出位置に移動させるように構成されている。
このような構成によれば、ドロワフレーム39が中間位置から装着位置に到達するまでの間に、プロセスカートリッジ17が、進出位置に移動されるので、ドロワフレーム39が引出位置から装着位置に到達するまでの間においては、プロセスカートリッジ17は、電極ユニット76と電極接点64とが接触しないように、退避位置に位置することができる。
そのため、ドロワフレーム39が、引出位置と装着位置との間を移動するときに、電極ユニット76の本体側接点77と、電極接点64とが擦れ合うことを抑制でき、それにより発生する摩耗を抑制することができる。
(3)当接部材71は、図6Aおよび図6Bに示すように、ドロワフレーム39に対して相対的にプロセスカートリッジ17を退避位置から進出位置へ移動させるように構成されている。
このような構成によれば、当接部材71が、プロセスカートリッジ17を退避位置から進出位置へ移動させることにより、電極ユニット76の本体側接点77と電極接点64とを接触させて通電可能な状態にすることができる。
(4)また、当接部材71は、図6Aおよび図6Bに示すように、ドロワフレーム39が中間位置から装着位置へ移動する間に、プロセスカートリッジ17を退避位置から進出位置へ移動させるように構成されている。
このような構成によれば、当接部材71が、ドロワフレーム39が中間位置から装着位置へ移動する間に、プロセスカートリッジ17を退避位置から進出位置へ移動させることができるので、電極ユニット76の本体側接点77と電極接点64とを確実に接触させることができる。
(5)また、本体ケーシング2は、図2に示すように、プロセスカートリッジ17に当接可能な当接部材71をさらに備えている。
このような構成によれば、図6Aおよび図6Bに示すように、プロセスカートリッジ17が、当接部材71に当接されることにより、退避位置から進出位置に移動するので、確実にプロセスカートリッジ17を退避位置から進出位置に移動することができる。
(6)また、プリンタ1は、図6Aおよび図6Bに示すように、プロセスカートリッジ17を支持するドロワフレーム39が中間位置から装着位置へ移動する間に、プロセスカートリッジ17を進出位置から退避位置へ移動させるように構成されている付勢部材49をさらに備えている。
このような構成によれば、付勢部材49が、ドロワフレーム39が中間位置と装着位置との間を移動する間に、プロセスカートリッジ17を進出位置から退避位置へ移動させるので、ドロワフレーム39を、中間位置から引出位置へ移動させるときに、電極ユニット76の本体側接点77と電極接点64とが擦れ合うことを抑制できる。
(7)また、付勢部材49は、図6Aおよび図6Bに示すように、ドロワフレーム39に配置され、プロセスカートリッジ17を支持するドロワフレーム39が装着位置から中間位置へ移動する間に、プロセスカートリッジ17を進出位置から退避位置へ移動させるように構成されている。
このような構成によれば、付勢部材49がドロワフレーム39に配置されているので、本体ケーシング2を簡易に構成することができる。
(8)また、付勢部材49は、図6Aおよび図6Bに示すように、弾性体である板ばねからなる。
このような構成によれば、簡易な構成でありながら、プロセスカートリッジ17を進出位置から退避位置へ確実に移動させることができる。
6.第2実施形態
次に、図7Aおよび図7Bを参照して、本発明の画像形成装置の第2実施形態について説明する。なお、第2実施形態では、上記した第1実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。
上記した第1実施形態では、図2に示すように、ドロワフレーム39が、当接部材71の通過を許容する開口部48を有し、かつ、プロセスカートリッジ17が、図6Aおよび図6Bに示すように、ドロワフレーム39に対して左右方向に相対移動可能となるように、カートリッジ収容部47に収容されている。
これに対して、第2実施形態では、ドロワフレーム39が、開口部48を有しておらず、かつ、プロセスカートリッジ17が、図7Aおよび図7Bに示すように、ドロワフレーム39に対して相対移動不能となるように、カートリッジ収容部47に収容されている。
つまり、第2実施形態において、プロセスカートリッジ17の筐体60の左右方向の寸法は、1対の側壁40の間の間隔と略同じである。
第2実施形態において、ドロワフレーム39の右下端部は、図示しない連動機構により、ドロワフレーム39が中間位置から装着位置に移動されるときに、当接部材71のガイド部72に上方から当接する。なお、ドロワフレーム39が中間位置にある状態において、プロセスカートリッジ17は、電極接点64と本体側接点77とが接触しない退避位置に位置されている。
そして、ドロワフレーム39は、中間位置から装着位置へ到達するまでの間、ガイド部72にガイドされ、左方に向かって移動する。ドロワフレーム39が装着位置に到達すると、ドロワフレーム39の右下端部が、ガイド部72と固定部73との連続部分と接触する。
このとき、プロセスカートリッジ17の電極接点64は、本体側接点77の右端部に接触しており、プロセスカートリッジ17は、接触位置に位置される。
つまり、当接部材71は、ドロワフレーム39とともにプロセスカートリッジ17を退避位置から進出位置へ移動させる。
そのため、プロセスカートリッジ17が、ドロワフレーム39に対して相対的に移動する構成と比較して、ドロワフレーム39とプロセスカートリッジ17との間のがたつきを低減することができる。その結果、プロセスカートリッジ17の電極接点64と、電極ユニット76の本体側接点77との確実な接触を確保できる。
また、このような第2実施形態においても、上記した第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
なお、第2実施形態においては、当接部材71は、複数備えられてもよく、1つであってもよい。
7.第3実施形態
次に、図8A〜図10Bを参照して、本発明の画像形成装置の第3実施形態について説明する。なお、第3実施形態では、上記した第1実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。
上記した第1実施形態では、図6Aに示すように、ドロワフレーム39が付勢部材49を備え、本体ケーシング2が当接部材71を備えているが、第3実施形態では、図10Aに示すように、ドロワフレーム39は付勢部材49を備えておらず、本体ケーシング2は、当接部材71を備えていない。
一方、第3実施形態において、本体ケーシング2は、図8Aに示すように、第2移動機構の一例としての突出部85を備えている。
突出部85は、左方の本体側壁70Lの右面の前端部に配置されている。つまり、突出部85は、本体ケーシング2において、ドロワフレーム39の装着方向、具体的には、前方から後方に向かう方向の最上流側に配置されている。また、突出部85は、本体側壁70の右面から右方に向かって突出している。また、突出部85は、その前後両端部が面取りされており、右方に向かうにつれて先細りとなる平面視略台形状を有している。
また、各プロセスカートリッジ17の筐体60は、突出部85に対応する干渉部86を備えている。干渉部86は、筐体60の左面から左方に向かって突出している。また、干渉部86は、その前後両端部が面取りされており、左方に向かうにつれて先細りとなる平面視略台形状を有している。
また、プロセスカートリッジ17がカートリッジ収容部47に左方に片寄せされた状態で収容される場合、つまり、プロセスカートリッジ17が進出位置にある場合、干渉部86は、左側壁40Lよりも左方に位置する。また、プロセスカートリッジ17が、カートリッジ収容部47に右方に片寄せされた状態で収容される場合、つまり、プロセスカートリッジ17が退避位置にある場合、図8Bに示すように、干渉部86の左端部が、左側壁40Lと略面一となる。
次に、第3実施形態における、ドロワフレーム39の引出位置から装着位置への移動動作について説明する。
図8Aおよび図8Bに示すように、プロセスカートリッジ17が進出位置にある場合、干渉部86は、左側壁40Lよりも左方に位置する。そのため、進出位置にあるプロセスカートリッジ17を支持するドロワフレーム39が、引出位置から中間位置に向けて移動されると、進出位置にあるプロセスカートリッジ17が、本体ケーシング2内に進入するときに、干渉部86の後端部が突出部85の前端部に当接する。
そして、進出位置にあるプロセスカートリッジ17は、ドロワフレーム39の移動に伴って、突出部85の前方の傾斜により、右方に向かって押圧される、これによって、進出位置にあるプロセスカートリッジ17は、右方に向かって移動され、カートリッジ収容部47内において右方に片寄せされる退避位置に配置される。
これによって、干渉部86の左端部は、左側壁40Lの左面と面一となり、突出部85と干渉部86との接触が解除される。
次いで、ドロワフレーム39が、さらに後方に移動されると、進出位置にあるプロセスカートリッジ17の干渉部86が、順次、突出部85に当接し、プロセスカートリッジ17が、進出位置から退避位置に移動される。そのため、ドロワフレーム39が、中間位置に到達した状態では、すべてのプロセスカートリッジ17が退避位置に配置されている。つまり、突出部85は、ドロワフレーム39が引出位置と中間位置との間を移動する間に、進出位置にあるプロセスカートリッジ17をすべて退避位置に移動させる。
つまり、突出部85は、プロセスカートリッジ17を支持するドロワフレーム39が、引出位置から中間位置に移動するときに、プロセスカートリッジ17を進出位置から退避位置に移動させる。
なお、図8では、すべてのプロセスカートリッジ17が、進出位置にある場合を図示したが、ドロワフレーム39が、退避位置にあるプロセスカートリッジ17を支持する場合、退避位置にあるプロセスカートリッジ17は、干渉部86が、突出部85と接触することなく、突出部85の右方を通過する。
次いで、ドロワフレーム39が中間位置に到達した後、フロントカバー7を開放位置から閉鎖位置に移動させると、図示しない連動機構は、図10Aに示すように、ドロワフレーム39を中間位置から装着位置に移動させる。
次いで、本体カップリング79が、図10Bに示すように、駆動伝達解除位置から、左方に向かって進出し、駆動伝達位置に到達する。そうすると、退避位置にあるプロセスカートリッジ17は、本体カップリング79により左方に向かって押圧され、左方に向かって移動される。
これによって、プロセスカートリッジ17は、図9Bおよび図10Bに示すように、退避位置から、電極接点64が本体側接点77の右端部に接触する進出位置に移動される。つまり、第3実施形態において、本体カップリング79が、第1移動機構の一例として対応し、ドロワフレーム39が装着位置に位置しているときに、プロセスカートリッジ17を退避位置から進出位置へ移動させる。
第3実施形態によれば、ドロワフレーム39が引出位置から中間位置に移動させる間に、本体ケーシング2の突出部85が、進出位置にあるプロセスカートリッジ17の干渉部86と当接することにより、プロセスカートリッジ17を進出位置から退避位置に移動させる。
そのため、ドロワフレーム39が、引出位置から中間位置に移動するときに、ドロワフレーム39が支持するプロセスカートリッジ17の電極接点64と、電極ユニット76の本体側接点77とが擦れ合ってしまうことを抑制できる。
また、本体カップリング79が、図10Bに示すように、装着位置にあるドロワフレーム39に支持されるプロセスカートリッジ17を、退避位置から進出位置に左右方向に沿って移動させる。
つまり、プロセスカートリッジ17が退避位置から進出位置に移動されるときに、ドロワフレーム39は上下方向に移動していない。そのため、電極ユニット76の本体側接点77と、プロセスカートリッジ17の電極接点64とを左右方向に沿って確実に接触させることができる。
また、本体カップリング79は、駆動伝達解除位置から駆動伝達位置に進出することにより、プロセスカートリッジ17を退避位置から進出位置に移動させる。つまり、第3実施形態は、本体カップリング79のカートリッジカップリング62に対する連結により発生する力を利用して、プロセスカートリッジ17を退避位置から進出位置に移動させることができる。そのため、プロセスカートリッジ17を退避位置から進出位置に移動させるための部材を別途用意する必要がなく、プロセスカートリッジ17を移動させるための構成を簡略化することができる。
また、このような第3実施形態においても、上記の第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
8.変形例
上記の第1実施形態〜第3実施形態では、プロセスカートリッジ17が、感光ドラム18と現像ローラ20とを備え、一体として構成されるが、これに限定されず、プロセスカートリッジ17は、感光ドラム18を備えるドラムカートリッジと、ドラムカートリッジに着脱自在に装着され、現像ローラ20を備える現像カートリッジとから構成することもできる。
また、ドロワフレーム39が感光ドラム18を備え、現像ローラ20を備える現像カートリッジが、ドロワフレーム39のカートリッジ収容部47に着脱可能に構成されてもよい。この場合、現像カートリッジが、カートリッジの一例として対応する。
さらに、トナーが収容されるトナーカートリッジのみが、現像ローラ20および感光ドラム18を備えるプロセスカートリッジ17に対して着脱するように構成することもできる。なお、この場合には、トナーカートリッジが、カートリッジの一例として対応する。
また、上記の第1実施形態〜第3実施形態では、現像ローラ20がプロセス体の一例として対応したが、これに限定されず、帯電ローラ19、現像ローラ20および供給ローラ21のいずれが、プロセス体の一例として対応してもよい。
これらによっても、上記した第1実施形態〜第3実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
なお、これら第1実施形態〜第3実施形態および変形例のそれぞれは、適宜組み合わせることができる。
1 プリンタ
2 本体ケーシング
17 プロセスカートリッジ
18 感光ドラム
20 現像ローラ
27 搬送ベルト
39 ドロワフレーム
49 付勢部材
62 カートリッジカップリング
64 電極接点
71 当接部材
76 電極ユニット
77 本体側接点
79 本体カップリング
85 突出部

Claims (10)

  1. 本体電極を有する装置本体と、
    上下方向と略直交する第1方向に延び、画像形成に用いられるプロセス体と、前記本体電極と接触可能な受電部であって、前記本体電極から前記プロセス体に供給される電力を受ける受電部とを有するカートリッジと、
    前記カートリッジを支持し、前記装置本体外の第1位置と、前記装置本体内の第2位置との間を上下方向および前記第1方向の両方と略直交する第2方向に沿って移動するように構成された支持部材と、
    前記カートリッジが前記支持部材に支持されているときに、前記本体電極と前記受電部とが接触しない位置である第3位置から、前記本体電極と前記受電部とが接触する位置である第4位置へ、前記第1方向に沿って、前記カートリッジを移動させるように構成されている第1移動機構と
    前記カートリッジを支持する前記支持部材が前記第1位置から前記第2位置に向けて移動するときに、前記カートリッジを前記第4位置に位置しないように前記第3位置に位置させる第2移動機構と、を備えていることを特徴とする、画像形成装置。
  2. 前記装置本体は、ベルトを有し、
    前記カートリッジは、前記ベルトと接触可能な感光ドラムを有し、
    前記支持部材は、前記装置本体内において、前記ベルトと前記感光ドラムとが接触しない位置である前記第2位置と、前記ベルトと前記感光ドラムとが接触する位置である第5位置との間を略前記上下方向に沿って移動するように構成され、
    前記第1移動機構は、前記カートリッジが前記支持部材に支持されている状態で、前記支持部材が前記第2位置から前記第5位置に到達するまでの間または前記支持部材が前記第5位置に位置するときに、前記カートリッジを前記第3位置から前記第4位置に移動させるように構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記第1移動機構は、前記支持部材とともに前記カートリッジを前記第3位置から前記第4位置へ移動させるように構成されていることを特徴とする、請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記第1移動機構は、前記支持部材に対して相対的に前記カートリッジを前記第3位置から前記第4位置へ移動させるように構成されていることを特徴とする、請求項2に記載の画像形成装置。
  5. 前記カートリッジは、前記プロセス体に供給される駆動力を受けるように構成された駆動受け部を有し、
    前記装置本体は、前記駆動力を前記駆動受け部に供給するように構成された駆動供給部を有し、
    前記第1移動機構は、前記駆動供給部であることを特徴とする、請求項2ないし4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  6. 前記装置本体は、前記カートリッジを支持する前記支持部材が前記第2位置から前記第5位置へ移動する間に、前記カートリッジに当接可能な当接部材をさらに備え、
    前記第1移動機構は、前記当接部材であることを特徴とする、請求項2ないし4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  7. 前記第2移動機構は、前記カートリッジを支持する前記支持部材が前記第1位置と前記第5位置との間を移動する間に、前記カートリッジを前記第4位置から前記第3位置へ移動させるように構成されていることを特徴とする、請求項ないし6のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  8. 前記第2移動機構は、
    前記装置本体に配置され、
    前記カートリッジを支持する前記支持部材が前記第1位置と前記第2位置との間を移動する間に、前記カートリッジを前記第4位置から前記第3位置へ移動させるように構成されていることを特徴とする、請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 前記第2移動機構は、
    前記支持部材に配置され、
    前記カートリッジを支持する前記支持部材が前記第5位置から前記第2位置へ移動する間に、前記カートリッジを前記第4位置から前記第3位置へ移動させるように構成されていることを特徴とする、請求項7に記載の画像形成装置。
  10. 前記第2移動機構は、弾性体であることを特徴とする、請求項7ないし9のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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